樓宇控制系統(tǒng)是將建筑物(或建筑群)內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、運輸、防災、保安、廣播等機電設備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的一個綜合系統(tǒng)。它的目的是使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活環(huán)境和工作環(huán)境,并保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和智能化。
在現(xiàn)代化的大型建筑中,一般都采用中央空高調(diào)系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的作用就是對室內(nèi)空氣進行處理,使空氣的溫度、流動速度及新鮮度、潔凈度等指標符合場所的使用要求。為此必須對空氣進行冷卻或加熱、除濕或加濕,以及過濾等處理措施。其相應設備有制冷機組、熱水爐、風機盤管系統(tǒng)、風管系統(tǒng)、水管系統(tǒng)等。例如,空調(diào)系統(tǒng)中,冷水機組是由設備生產(chǎn)廠成套供應的,它一般是根據(jù)空氣調(diào)節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制的。冷水機組由壓縮機、冷凝器與蒸發(fā)器組成,壓縮機把制冷劑壓縮,壓縮后的制冷劑進入冷凝器,被冷卻水冷卻后,變成液體,析出的熱量由冷卻水帶走,并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)吸收,使冷凍水降溫,然后冷凍水進入水冷風機盤管吸收空氣中的熱量,如此循環(huán)不已,把房間的熱量帶出。[1]
1、INTERBUS總線[2][3]
INTERBUS是德國跨國集團PHOENIX公司提供的工業(yè)現(xiàn)場總線,是最早的總線之一。現(xiàn)已廣泛地應用于電子工業(yè)、汽車工業(yè)、煙草工業(yè)、冶金工業(yè)、倉儲及傳送技術(shù)、造紙工業(yè)、包裝工業(yè)、智能建筑業(yè)、食品工業(yè)等等。
INTERBUS與Modbus、Profibus等合稱為八大現(xiàn)場總線,它既有總線的共同特點,如系統(tǒng)的開放、可靠;現(xiàn)場設備模塊化、智能化;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高度分散、對現(xiàn)場環(huán)境適應強。同時,INTERBUS總線傳輸距離遠(最遠達12.8km),遠距離傳輸無需中繼,擴充非常方便。各種I/O模塊、功能模塊可根據(jù)生產(chǎn)需要分布安裝,控制器與各模塊之間通過一根總線電纜相連,擴充時只要將模塊接到總線上,硬件上無需更改設置,只需在控制軟件上更改一下系統(tǒng)組態(tài)(自動識別)和添加新的功能,總線運行時,上位機可通過INTERBUS OPC Server讀寫過程數(shù)據(jù)和變量(寫只能對輸出變量而言),從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控,并對收集的信息進行處理,滿足生產(chǎn)管理信息化的需要。
2、系統(tǒng)概述
本文以PHOENIX廠房樓宇自動化系統(tǒng)為應用背景,該控制系統(tǒng)以空調(diào)系統(tǒng)控制為主,控制部分包含空調(diào)機組,冷水系統(tǒng),熱水系統(tǒng),照明系統(tǒng),排風系統(tǒng),空壓機系統(tǒng)。各個控制部分距離上跨度比較大,而且I/O節(jié)點多達2000多個。
針對實際系統(tǒng)特點,我們采用INTERBUS總線設計如下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
BK模塊:總線耦合器
RFC:PLC控制器,PHOENIX 生產(chǎn)
RFC控制器9針D型口連接INTERBUS總線系統(tǒng),通過RFC控制器上的以太網(wǎng)口連接工業(yè)以太網(wǎng), RFC控制器之間可通過以太網(wǎng)進行通訊。INTERBUS總線相鄰兩個子站之間的距離為400米。根據(jù)現(xiàn)場安裝需要,在I/O點變化情況下,通過增加INTERBUS總線耦合器BK,可靈活掛出子站。INTERBUS總線不需終端電阻,現(xiàn)場I/O模塊及設備不需作專門的地址設置。INTERBUS總線為全雙工數(shù)據(jù)傳輸方式,有極高的數(shù)據(jù)傳輸實時性。